Imagine that you are in Las Vegas,

ゲームをしてみましょう

in a casino,

想像してください

and you decide to play a game on one of the casino's computers,

あなたはラスベガスにいて

just like you might play solitaire or chess.

カジノにあるコンピュータの１台で ゲームをすることにします

The computer can make moves in the game, just like a human player.

ソリティアやチェスをするみたいに

This is a coin game.

コンピュータは人間と同じように 手を進めることができます

It starts with a coin showing heads,

これはコインゲームです

and the computer will play first.

まずコインを表にして始めます

It can choose to flip the coin or not,

先手はコンピュータです

but you don't get to see the outcome.

コンピュータは コインの表裏を 反転させるかどうかを決めますが

Next, it's your turn.

あなたに結果は知らされません

You can also choose to flip the coin or not,

次はあなたの番です

and your move will not be revealed to your opponent, the computer.

同じようにコインを 反転させるかどうかを選択しますが

Finally, the computer plays again, and can flip the coin or not,

相手であるコンピュータには その結果は知らされません

and after these three rounds,

最後に再びコンピュータが コインを反転させるかを選びます

the coin is revealed,

この３回のプレイの後

and if it is heads, the computer wins,

コインの表裏が明かされます

if it's tails, you win.

表が出たらコンピュータの勝ちで

So it's a pretty simple game,

裏ならあなたの勝ちです

and if everybody plays honestly, and the coin is fair,

とても単純なゲームですが

then you have a 50 percent chance of winning this game.

皆さんが正直にゲームして コインが公正なものなら

And to confirm that,

このゲームに50%の確率で 勝てるはずです

I asked my students to play this game on our computers,

その確認のために

and after many, many tries,

コンピュータを相手に このゲームをするように学生に指示し

their winning rate ended up being 50 percent, or close to 50 percent,

多くの試行を繰り返したところ

as expected.

勝率は50%か 50%に近い値となり

Sounds like a boring game, right?

予想通りの結果になりました

But what if you could play this game on a quantum computer?

何だか退屈なゲームですよね？

Now, Las Vegas casinos do not have quantum computers,

でも量子コンピュータで このゲームをしたらどうなるでしょう？

as far as I know,

ラスベガスのカジノには 私の知る限り

but IBM has built a working quantum computer.

量子コンピュータはありませんが

Here it is.

IBMは動作する量子コンピュータを 製作しました

But what is a quantum computer?

これがその写真です

Well, quantum physics describes

量子コンピュータとは何でしょうか

the behavior of atoms and fundamental particles,

量子物理学は

like electrons and photons.

原子や 電子や光子といった素粒子の

So a quantum computer operates

振る舞いを説明します

by controlling the behavior of these particles,

量子コンピュータは

but in a way that is completely different from our regular computers.

このような素粒子の動きを 制御することで動作するので

So a quantum computer is not just a more powerful version

従来型のコンピュータとは 全く異なります

of our current computers,

量子コンピュータは 従来型のコンピュータを

just like a light bulb is not a more powerful candle.

単に強化したものではありません

You cannot build a light bulb by building better and better candles.

電球がろうそくを強化したものでは ないのと同じです

A light bulb is a different technology,

どんなにろうそくを改良しても 電球は作れません

based on deeper scientific understanding.

電球はまったく異なる技術であり

Similarly, a quantum computer is a new kind of device,

より高度な科学的理解に基づいています

based on the science of quantum physics,

同様に量子コンピュータは 新しいタイプの機器であって

and just like a light bulb transformed society,

量子物理学に基づいており

quantum computers have the potential to impact

電球が社会を変革させたように

so many aspects of our lives,

量子コンピュータは 私たちの生活の多くの面で

including our security needs, our health care and even the internet.

影響を与える可能性を秘めています

So companies all around the world are working to build these devices,

安全に関するニーズや 医療、インターネットにまで及びます

and to see what the excitement is all about,

そのような機器を作ろうと 世界中の企業が取り組んでいます

let's play our game on a quantum computer.

その素晴らしさを知るために 先ほどのゲームを

So I can log into IBM's quantum computer from right here,

量子コンピュータで プレイしてみましょう

which means I can play the game remotely,

IBMの量子コンピュータに ここからログインできます

and so can you.

つまり遠隔操作でゲームが できるのです

To make this happen, you may remember getting an email ahead of time, from TED,

皆さんだってできます

asking you whether you would choose to flip the coin or not,

プレイの前に確認です　事前にTEDから 電子メールが送られてきましたね

if you played the game.

皆さんがゲームをプレイするとしたら コインを反転させるかどうか

Well, actually, we asked you to choose between a circle or a square.

決めて欲しいというお願いでした

You didn't know it, but your choice of circle meant "flip the coin,"

実際の質問は 円と正方形の どちらかを選択するというものでした

and your choice of square was "don't flip."

実は 円は「コインを反転させる」

We received 372 responses.

正方形は「反転させない」という 意味だったのです

Thank you.

372通の回答を頂きました

That means we can play 372 games against the quantum computer

ありがとう

using your choices.

これで量子コンピュータを相手に 皆さんの選択を利用して

And it's a pretty fast game to play,

372回ゲームができます

so I can show you the results right here.

すぐに決着がつくゲームなので

Unfortunately, you didn't do very well.

今ここで結果をお見せできます

(Laughter)

残念ですが 皆さんの勝率は 芳しくありません

The quantum computer won almost every game.

（笑）

It lost a few only because of operational errors in the computer.

量子コンピュータがほとんどの回で 勝利を収めています

(Laughter)

数回負けたのはコンピュータ内部の エラーによるものでした

So how did it achieve this amazing winning streak?

（笑）

It seems like magic or cheating,

ではどのようにして 見事に連勝したのでしょうか？

but actually, it's just quantum physics in action.

マジックか いかさまのようにも 思われますが

Here's how it works.

実際には量子物理学が 作用しているだけです

A regular computer simulates heads or tails of a coin as a bit,

その仕組みを説明しましょう

a zero or a one,

通常のコンピュータはコインの表裏を ビットでシミュレートします

or a current flipping on and off inside your computer chip.

つまり０か１ あるいは

A quantum computer is completely different.

コンピュータチップ内の 反転させる させないで表すのです

A quantum bit has a more fluid, nonbinary identity.

量子コンピュータは全く異なります

It can exist in a superposition, or a combination of zero and one,

量子ビットは より流動的で ２値的なものではありません

with some probability of being zero and some probability of being one.

０である可能性と １である可能性の 重ね合わせ つまり

In other words, its identity is on a spectrum.

０と１の組み合わせとして 存在することが出来ます

For example, it could have a 70 percent chance of being zero

言い換えると その実体は 連続的な存在なのです

and a 30 percent chance of being one

それは例えば ０である確率が70％で

or 80-20 or 60-40.

１である確率が30％だったり

The possibilities are endless.

それぞれの確率が80%と20%や 60%と40％だったりするのです

The key idea here

無限の組み合わせがあり得ます

is that we have to give up on precise values of zero and one

カギとなる考え方は

and allow for some uncertainty.

０か１のどちらかだけであるといった 考えを捨て

So during the game,

不確定性を認めることです

the quantum computer creates this fluid combination of heads and tails,

このゲームにおいては

zero and one,

量子コンピュータは 表と裏 つまり０と１の

so that no matter what the player does,

混合状態を作り出して

flip or no flip,

プレイヤーの選択肢 つまり

the superposition remains intact.

反転させるかどうかに関わらず

It's kind of like stirring a mixture of two fluids.

重ね合わせ状態が 変化しないようにできます

Whether or not you stir, the fluids remain in a mixture,

それは２種類の液体の混合液を 攪拌するようなものです

but in its final move,

攪拌するしないに関わらず 液体は混合液のままであるのと同じです

the quantum computer can unmix the zero and one,

しかし 最後の手番で

perfectly recovering heads so that you lose every time.

量子コンピュータは０と１を分離し

(Laughter)

必ず表を出し 皆さんは毎回負けることになります

If you think this is all a bit weird, you are absolutely right.

（笑）

Regular coins do not exist in combinations of heads and tails.

ちょっと不思議だと 思っても当然のことです

We do not experience this fluid quantum reality

表と裏の混在なんて ふつうのコインにはありえません

in our everyday lives.

日常生活の中では この流動的な量子論的リアリティを

So if you are confused by quantum,

経験することはありません

don't worry, you're getting it.

もし量子によって混乱しているなら

(Laughter)

気にしないで すぐ理解できます

But even though we don't experience quantum strangeness,

（笑）

we can see its very real effects in action.

量子の奇妙なふるまいを 経験しないにしても

You've seen the data for yourself.

その効果を実際に 見ることができます

The quantum computer won

皆さんは 自分でデータを ご覧になりました

because it harnessed superposition and uncertainty,

量子コンピュータが勝利したのは

and these quantum properties are powerful,

重ね合わせと不確定性を 利用したからです

not just to win coin games,

そして このような量子の性質は

but also to build future quantum technologies.

コインを使ったゲームで 勝利するに留まらず

So let me give you three examples of potential applications

未来の量子技術を 築くほどまでに強力なのです

that could change our lives.

ここで私たちの生活を変える 可能性のある応用例を

First of all, quantum uncertainty could be used to create private keys

３つ示します

for encrypting messages sent from one location to another

まず第１に 量子の不確定性は 秘密鍵の生成に利用できるかもしれません

so that hackers could not secretly copy the key perfectly,

ある所から別の場所に メッセージを暗号化して送る際に

because of quantum uncertainty.

盗聴者が秘密裏に鍵を 完璧にコピーすることを防止できる

They would have to break the laws of quantum physics

量子の不確定性を利用した暗号鍵です

to hack the key.

暗号鍵を盗聴するには 量子物理学の法則を

So this kind of unbreakable encryption is already being tested by banks

破らなければなりません

and other institutions worldwide.

この様な解読不可能な暗号化は 世界中の銀行やその他の機関によって

Today, we use more than 17 billion connected devices globally.

すでに試験が行われています

Just imagine the impact quantum encryption could have in the future.

現在 全世界で170億台もの機器が ネットに接続されています

Secondly, quantum technologies could also transform health care and medicine.

量子暗号が将来に与える影響を 想像してみてください

For example, the design and analysis of molecules for drug development

２つ目に 量子技術は医療や医薬品も 変革させるかもしれません

is a challenging problem today,

例えば医薬品開発での 分子設計と分析が

and that's because exactly describing and calculating

現時点の難題です

all of the quantum properties of all the atoms in the molecule

分子内のすべての原子 そしてその原子の量子特性を

is a computationally difficult task, even for our supercomputers.

正確に記述し 計算することは

But a quantum computer could do better,

スーパーコンピュータの計算能力さえも 超えた困難な作業だからです

because it operates using the same quantum properties

しかし量子コンピュータなら 上手くいくかもしれません

as the molecule it's trying to simulate.

シミュレートしようとしている分子と 同じ量子特性を利用して

So future large-scale quantum simulations for drug development

動作しているのですから

could perhaps lead to treatments for diseases like Alzheimer's,

未来の医薬品開発における 大規模な量子シミュレーションは

which affects thousands of lives.

多くの人命にかかわる アルツハイマー疾患などの治療を

And thirdly, my favorite quantum application

可能にするかもしれません

is teleportation of information from one location to another

そして３つ目は わたしのお気に入りの応用例で

without physically transmitting the information.

ある場所から他の場所への 情報のテレポーテーションです

Sounds like sci-fi, but it is possible,

情報を物理的に 送信する訳ではありません

because these fluid identities of the quantum particles

SFのように聞こえますが可能なのです

can get entangled across space and time

それは量子的な粒子の持つ 流動的な性質が

in such a way that when you change something about one particle,

時空を超えて 「量子もつれ」を生じさせます

it can impact the other,

これは 一方の粒子を変化させたとき

and that creates a channel for teleportation.

他方の粒子に影響が及ぶことで

It's already been demonstrated in research labs

テレポーテーションの 伝送路を創り出せるのです

and could be part of a future quantum internet.

すでに研究所で実証されていて

We don't have such a network as yet,

将来の量子インターネットの 構成要素になるかもしれません

but my team is working on these possibilities,

そのようなネットワークは まだありませんが

by simulating a quantum network on a quantum computer.

私たちのチームは 量子コンピュータ上で

So we have designed and implemented some interesting new protocols

量子ネットワークのシミュレーションを行い その可能性に取り組んでいます

such as teleportation among different users in the network

私たちは興味深いプロトコル(通信規約)を 設計し実装しました

and efficient data transmission

ネットワーク上の異なるユーザー間の テレポーテーションや

and even secure voting.

効率的なデータ送信や

So it's a lot of fun for me, being a quantum physicist.

安全な投票プロトコルさえあります

I highly recommend it.

量子物理学者である私にとって 多くの楽しみがあります

(Laughter)

皆さんにもお勧めしますよ

We get to be explorers in a quantum wonderland.

（笑）

Who knows what applications we will discover next.

私たちは 量子の不思議の国の 探検家になるのです

We must tread carefully and responsibly

次にどんな応用が見つかるか 誰にも分かりません

as we build our quantum future.

量子の未来を築く時には 慎重かつ責任を持って

And for me, personally,

歩みを進めなければなりません

I don't see quantum physics as a tool just to build quantum computers.

そして私自身は 量子物理学を

I see quantum computers as a way for us to probe the mysteries of nature

量子コンピュータを作るためだけの 道具とは考えていません

and reveal more about this hidden world outside of our experiences.

自然の神秘を探り 私たちの経験を超えた 世界のベールをはがす一つの手段として

How amazing that we humans,

量子コンピュータを 見ているのです

with our relatively limited access to the universe,

私たち人類の素晴らしさは

can still see far beyond our horizons

宇宙へのアクセスが 比較的限られているのにも関わらず

just using our imagination and our ingenuity.

想像力と独創性を活用することで

And the universe rewards us

その先の世界も 見通せることにあります

by showing us how incredibly interesting and surprising it is.

宇宙は それに応えるように

The future is fundamentally uncertain,

宇宙が どれほど興味深く 驚異的であるかを見せてくれます

and to me, that is certainly exciting.

未来は基本的に不確定であることが

Thank you.

私をとてもワクワクさせるのです

(Applause)

ありがとう